當一個質量相當于月球千分之一，事件視界的直徑不到1微米的原初黑洞穿過你的身體，后果可不是一個小傷口那么簡單：這枚微型黑洞的巨大引力可以讓你瞬間死亡。

　　撰文 | 亞伯拉罕·洛布（Abraham Loeb）

　　翻譯 | 洪藝瑞

　　審校 | 吳非

　　有科學家認為，在宇宙誕生之初，宇宙視界尺度上的輻射密度顯著提升，一些密度極高的區域可能發生引力坍縮，最終坍塌形成黑洞。

　　但我們實際觀測到的宇宙微波背景輻射的強度變化，一般僅為形成黑洞所需要的變化的十萬分之一。目前，這種輻射強度的變化只能在較大的空間尺度內被觀測到。而在很小的尺度下，由于更高能的新物理的存在，可以發生更大幅度的強度變化。盡管現有的宇宙學數據僅僅表明這種現象存在理論上的可能性，但暗物質的存在讓我們有額外的理由去認真考慮這種假說。

　　宇宙中的物質主要為暗物質。盡管多年來，科學家一直嘗試在宇宙中或實驗室里捕捉暗物質粒子的蹤影，但是目前這方面仍然毫無進展。而原初黑洞（Primordial black holes， PBHs）或許就是一種暗物質候選粒子。天體物理學研究表明，質量太高或者太低的原初黑洞都不可能是暗物質，但如果它的質量介于月球質量的十億分之一到千分之一之間，或者說與一顆直徑為1~100千米的小行星的質量相當，那么它就有可能是暗物質。

　　6600萬年前，也正是這樣一顆小行星撞擊地球，讓（非鳥類）恐龍和地球上近3/4的其他物種走向滅絕。這是一次發人深省的生物大滅絕事件，它提醒著我們即便是遙不可及的天空，也可能是災難的源頭。為了防止此類事件再次發生，我們可以通過搜尋由小行星表面反射的日光，來探測可能到達地球的小行星。2005年，美國國會就曾要求美國航空航天局找出90%的直徑超過140米，可能對地球造成威脅的天體，而當時造成恐龍滅絕的?？颂K魯伯小行星的直徑約為10千米。

　　在這一目標的指引下，“泛星計劃”（Pan STARRS）天文望遠鏡和薇拉·魯賓天文臺（Vera C。 Rubin Observatory）陸續建成。這些望遠鏡利用太陽幫助我們探索不可見的黑暗地帶，它們可以完成美國國會所要求的2/3的指標。如果能夠提前檢測到朝地球飛來的小行星，那么我們就有機會讓它們偏轉方向。但不同于這些小行星，原初黑洞不反射日光，所以我們無法用這種方法進行探測。它們的確會發出微弱的霍金輻射，但是對于一個質量為月球百萬分之一以上的天體來說，它們的亮度卻比0.1瓦特的迷你燈泡還要微弱。這種不可見性，是我們擔憂的原因之一。

　　但更值得思考的或許是：這些由暗物質構成的原初黑洞，是否會對人類構成威脅？假如原初黑洞與人類身體接觸，那么這將代表著早期宇宙和近期宇宙的一次偉大會晤：宇宙大爆炸后1飛秒（10-15秒）內產生的不可見物質與138億年后才會產生的智能生命完成了邂逅。盡管如此，你也不會希望這場“會面”發生在自己身上。

　　讓我來解釋為什么。我將主要針對在允許范圍內質量較大的原初黑洞進行說明，也就是那些質量為月球千分之一的黑洞。質量更小的原初黑洞雖然更加普遍，但是它們產生的影響也更弱。質量為月球千分之一的原初黑洞的視界，僅僅是原子直徑的大約1000倍。

　　有人可能會想，這樣一個小物體穿過身體，引起的損傷微乎其微。對于宇宙線等高能粒子來說的確如此，但對于原初黑洞來說，情況則完全不同。在原初黑洞強大引力的作用下，我們的身體會在它穿過時瞬間坍塌成幾厘米。參照銀河系中暗物質暈的速度，一個典型的原初黑洞的運動速度約為每秒100千米，它所產生的強大引力將在10微秒內持續拉扯我們的身體。這枚原初黑洞所造成的痛覺，就像是一個擁有超強吸力的微型吸塵器迅速穿過我們的身體，導致我們的肌肉、骨骼、血管和內臟迅速收縮。這種扭曲程度是人類完全無法承受的，并且會立即引發死亡。

　　那么，我們遭遇這種慘烈事故的概率有多大呢？一個粗略的計算或許可以讓你松一口氣。如果上述質量的原初黑洞由暗物質構成，那么在我們的一生中，與原初黑洞相遇的概率大約為1/1026。也就是說，在地球上現居的80億人中，其中一個人與黑洞相撞的概率大約為1/1016。如果10億年后人口仍然保持在現在的水平，那么從現在到那時之間，有人與黑洞相撞的概率約為1/109。而在此之后，太陽將蒸干地球上所有的海洋，地球也將變得不再宜居。
?

　　即使我們把其他星系中的行星也考慮在內，那么在整個可觀測的宇宙范圍內，最多約有1萬億“人”會因與原初黑洞相撞而死亡。因此，我們大可放心地假設，我們中沒有人會遭受這種滅頂之災。在多重宇宙中，考慮的范圍更廣，并且如果存在更加危險的其他形式的暗物質，那死亡人數或許會更多。

　　但是，那些處于太陽系邊緣，罕見且不可見的天體也可能是原初黑洞，比如假想中的第九行星。在最近的一篇文章中，我和我的學生阿米爾·西拉杰（Amir Siraj）提出，通過薇拉·魯賓天文臺觀測原初黑洞與奧爾特云中的巖石撞擊時產生的耀斑，我們可以探測到整個太陽系中的原初黑洞。

　　顯然，人類遭遇其他災難（例如小行星撞擊）的風險要比與原初黑洞相撞的概率高得多。在這一點上，恐龍應該深有體會。上述數據表明，我們無需為了原初黑洞在夜里輾轉難眠，也不必特地升級我們的醫療保險。身處新冠疫情和氣候變化兩大危機之中，這算得上是自然母親傳遞給我們的好消息，我們應該對此感到高興。

　　關于作者：

　　亞伯拉罕·洛布是哈佛大學天文學系前主任，哈佛和史密森天體物理中心理論與計算研究所所長。


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